Úvod: Stejnosměrné motory jsou široce používány v našem každodenním životě, od malých domácích spotřebičů až po velká průmyslová automobilová zařízení. Stejnosměrných motorů je velké množství. Stejnosměrné motory se obecně dělí do dvou kategorií: stejnosměrné motory s vinutím s magnetickým polem a stejnosměrné motory s permanentním magnetickým polem.
Kartáčované stejnosměrné motory a bezkomutátorové stejnosměrné motory
Jako dva typy motorů, které jsou často zmiňovány, největší rozdíl mezi nimi je kartáč. Kartáčovaný stejnosměrný motor využívá jako stator permanentní magnetickou sílu, cívka je navinuta na rotor a energie je přenášena mechanickým působením uhlíkového kartáče a komutátorového stroje. To je důvod, proč se nazývá kartáčovaný stejnosměrný motor, zatímco mezi rotorem a statorem bezkomutátorového stejnosměrného motoru není žádná mechanická součást, jako je komutátor.
Úpadek kartáčovaných stejnosměrných motorů je způsoben tím, že vysoce výkonná výkonová zařízení jako spínač motoru jsou praktičtější, ekonomičtější a spolehlivější v režimu řízení a nahrazují výhody kartáčovaných motorů. Za druhé, bezkomutátorové stejnosměrné motory nemají žádné opotřebení kartáčů a mají více výhod v oblasti elektrického hluku a mechanického hluku, energetické účinnosti, spolehlivosti a životnosti.
Kartáčované motory jsou však stále spolehlivou volbou pro nízkonákladové aplikace. Se správným ovladačem a přepínačem lze dosáhnout dobrého výkonu. Vzhledem k tomu, že nejsou vyžadována téměř žádná elektronická řídicí zařízení, bude celý systém řízení motoru poměrně levný. Kromě toho může ušetřit místo potřebné pro kabeláž a konektory a snížit náklady na kabely a konektory, což je velmi nákladově efektivní v aplikacích, které nevyžadují energetickou účinnost.
Stejnosměrné motory a pohony
Motory a pohony jsou neoddělitelné, zejména v posledních letech kladou změny na trhu vyšší požadavky na motorové pohony. Především je zde vysoký požadavek na spolehlivost. Jsou nezbytné různé ochranné funkce a je vyžadováno vestavěné omezení proudu pro řízení proudu motoru, když se motor rozběhne, zastaví nebo zastaví. To vše jsou vylepšení spolehlivosti.
Vysoce účinné algoritmy řízení pohonu, jako je technologie digitálního řízení otáčení motoru dosažená řízením rychlosti a fázového řízení, a vysoce přesná řídicí technologie polohování vyžadovaná akčními členy, jsou nepostradatelné pro vývoj vysoce výkonných aplikačních systémů pro motory. To vyžaduje efektivní algoritmy řízení měniče, které mohou konstruktéři snadno použít. A nyní mnoho výrobců tento algoritmus přímo hardwaruje a aplikuje na IC ovladače, což je pro konstruktéry pohodlnější. Pohodlný design pohonu je nyní populárnější.
Stabilita vyžaduje také podporu technologie jízdy. Optimalizace průběhu hnacího průběhu má velký vliv na snížení hluku a vibrací motoru. Technologie buzení vhodná pro různé magnetické obvody motoru může značně snížit stabilitu motorů při práci. Kromě toho je to neustálá snaha o nižší spotřebu energie a vyšší účinnost.
Úlohou řízení polovičního můstku, typického způsobu řízení pro stejnosměrné motory, je generovat spouštěcí signály střídavého proudu přes výkonové elektronky, čímž se generují velké proudy pro další pohon motoru. Ve srovnání s plným můstkem jsou jízdní obvody s polovičním můstkem relativně levné a snadněji se tvoří. Obvody s polovičním můstkem jsou náchylné ke zhoršení tvaru vlny a interferenci mezi převody oscilací. Obvody s úplným můstkem jsou dražší a složitější a není snadné u nich způsobit únik.
Populární pohon PWM je již široce používaným řešením pohonu u stejnosměrných motorů. Jedním z důvodů je, že dokáže snížit spotřebu pohonného zdroje a je stále více používán. Mnoho řešení PWM motoru nyní dosáhlo vysoké úrovně ve zlepšení širokého pracovního cyklu, frekvenčního pokrytí a snížení spotřeby energie.
Když jsou kartáčované motory poháněny PWM, spínací ztráta se zvýší se zvýšením frekvence PWM. Při snižování zvlnění proudu zvyšováním frekvence je nutné vyvážit frekvenci a účinnost. Sinusový buzení PWM pohon bezkomutátorového motoru je z hlediska účinnosti také výborným řešením, i když je složitější.
Shrnutí
Jak se mění funkční požadavky trhu terminálů, postupně se zvyšují požadavky na výkon stejnosměrného motoru a energetickou účinnost. Ať už použijete kartáčovaný stejnosměrný motor nebo bezkomutátorový stejnosměrný motor, je nutné zvolit vhodnou technologii pohonu podle potřeb scény pro dosažení spolehlivějšího, stabilnějšího a efektivnějšího chodu motoru.
